智慧城市云平台建设方案

智慧城市云平台建设方案

目录

一、项目背景 (2)

二、工程概述 (2)

三、云计算平台系统设计 (4)

（一）资源池设计 (4)

1、计算资源池架构设计 (4)

2、存储资源池设计 (4)

3、资源池部署设计 (5)

4、设备选型 (7)

（二）云计算资源管理系统 (9)

1、云计算资源管理系统设计概述 (9)

2、云计算资源管理系统设计思路 (10)

3、云计算资源管理系统框架设计 (11)

4、云计算资源管理系统功能设计 (15)

（三）云存储资源管理系统设计 (17)

1、云存储资源管理系统设计概述 (17)

2、云存储资源管理系统设计思路 (18)

3、云存储资源管理系统框架设计 (20)

4、云存储资源管理系统功能设计 (20)

（四）云平台运行监控系统设计 (21)

（五）云平台运维管理系统设计 (22)

（六）云平台管理支撑系统设计 (23)

1、资源设备管理 (24)

2、资源基本管理 (25)

3、资源综合管理 (25)

4、资源功耗管理 (25)

（七）云平台运营管理系统设计 (26)

（八）云应用服务平台（PaaS）设计 (27)

1、云路由 (27)

2、云负载 (28)

3、云代理节点 (28)

一、项目背景

根据区委、区政府主要领导批示，2014年11月我区启动了智慧城市战略发展顶层设计与规划工作。经过几个月的努力，通过一系列调研、分析、设计与研讨，《智慧城市建设总体规划与三年行动计划》文稿形成（以下简称“《规划》”），并与相关部门进行了若干次的专题讨论。根据各方意见修改后，《规划》于2015年4月中旬经区长办公会研究原则通过。

《规划》中指出“新建智慧城市云平台，与现有的“智慧华明”云平台共同支撑智慧应用系统建设。按照“集约建设、集中部署”的原则，将新建的智慧应用系统直接部署在云平台，将各部门已建的非涉密业务系统和公共服务类应用系统逐步迁移至云平台，实现智慧应用在基础层面集中共享、信息层面协同整合、运行维护层面统一保障，有利于充分整合和利用信息化资源。”

根据《规划》中的目标和原则，在“智慧城市”首期项目中与城市运行管理指挥中心同步进行云计算数据中心工程建设，数据中心为智慧城市的总体建设提供基于云计算技术的信息化基础设施，为智慧城市的各类业务应用提供稳定可靠的运行环境。

二、工程概述

云计算数据中心与城市运行管理指挥中心选址为同一

地点，位于城市开发区津塘路与五经路交口处的“帝达东谷国际—东谷中心2号楼2层”，位于该层西北侧区域，总共占用面积接近350平方米。其中包含主机房、配电间、消防间、控制室等区域。

图 1 数据中心平面图

云计算数据中心是“智慧城市”的信息技术基础设施，不仅承载智慧城市首期项目的三个主要应用，还将为日后城市区的各类信息化应用提供稳定可靠高效的计算、存储、网络资源，以实现全区信息化基础资源的集中建设、集中管理、集约使用。

数据中心的网络连接包括互联网、政务网、其他专网，接入区文广局的光纤路由，以及三大运营商提供的固网和移动网络。

智慧城市云计算数据中心建设包括数据中心网络、云

计算平台、安全系统、机房工程等部分，后续章节分项阐述。

三、云计算平台系统设计

（一）资源池设计

1、计算资源池架构设计

服务器虚拟化技术是云计算资源架构设计的核心技术，直接决定了整个云计算资源体系对应用系统的承载能力、运行效率以及可靠性。该云计算资源架构设计如下图所示：

图 2 云计算资源池架构图

2、存储资源池设计

根据对本次智慧城市云平台建设项目的需求，云平台规划集中式存储容量150TB，分布式存储容量200TB。

图云存储资源池系统示意图

互联网资源服务区集中式存储配置50块2.5寸900G 10k SAS硬盘，35块 3.5寸 3TB 7.2k SATA硬盘，分布式存储配置60块4TB 7.2k SATA硬盘；内网资源服务区集中式存储配置20块2.5寸 900G 10k SAS硬盘，15块 3.5寸3TB 7.2k SATA硬盘，分布式存储配置36块4TB 7.2k SATA 硬盘。专网资源服务区集中式存储配置20块2.5寸900G 10k SAS硬盘，15块 3.5寸 3TB 7.2k SATA硬盘，分布式存储配置36块4TB 7.2k SATA硬盘。

3、资源池部署设计

（1）应用服务器部署

计算资源服务器可部署虚拟机系统（VM）或直接使用物理PC服务器。当应用负载接近单台物理服务器性能时，可直接部署于物理服务器，一般应用部署在计算资源服务器上的虚拟机。

根据应用系统的可用性要求等级不同，在虚拟机上实现高可用的方式有以下三种，虚拟机热迁移，虚拟机HA，物理机HA。

虚拟机热迁移用于满足计划内停机维护操作。当服务器需要停机执行维护操作时，可通过虚拟机热迁移功能，将某一物理服务器上的虚拟机动态迁移至另一物理服务器。动态迁移过程，业务不中断，不影响用户的正常访问。

虚拟机HA用于满足一般应用服务器计划外宕机。当发生服务器故障时，通过虚拟机HA，虚拟机可在其他的物理服务器上自动重启，实现故障转移。此过程会引起短暂业务中断，业务中断时间由虚拟机操作系统在另一物理服务器上启动的时间及应用系统启动的时间决定。通过虚拟机HA比传统群集较少一半的服务器数量，在保证了一定高可用的同时提高资源利用率。

对于直接部署在物理服务器的应用系统，可通过高可用群集软件提供可用性保证。在windows系统可配置MSCS群集，在redhat Linux操作系统可配置VCS群集。通过部署高可用群集，在确保在物理服务器故障或应用故障时，进行快速的故障转移，减小并消除业务中断带来的负面影响。

为了能够提供具有更高可扩展性和可靠性的应用平台，并能够在服务器集群中智能地分配负载，从而确保客户最大限度地发挥其应用服务器投资价值，结合硬件负载均衡设备，